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T1r味覚受容体ー味物質分子間シグナリング構造基盤の完全解明

公募研究

研究領域化学コミュニケーションのフロンティア
研究課題/領域番号 18H04621
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関岡山大学

研究代表者

山下 敦子  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (10321738)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード味覚受容体 / 結晶構造解析 / 示差走査蛍光測定法
研究実績の概要

前年度に味覚受容体T1r細胞外領域を用いた味物質結合解析系としての有効性を確認した示差走査蛍光測定法について、異なるバッファー条件など幅広い測定条件下での有効性を確認した。さらに、構造解析未達成のT1r1-T1r3の試料調製や結晶化への利用を目指し、同法を用いたT1r1-T1r3のリガンド探索を実施した。T1r1-T1r3細胞外領域については、発現・精製条件の最適化を行い、最終精製収量を改善した。この精製試料を用いて、前年度得られた結晶化条件の最適化を試みた。残念ながら微小結晶からの結晶サイズの改善を行うことができなかったが、SPring-8のマイクロフォーカスビームラインやZOOシステムなどの微小結晶構造解析手法を利用して、X線回折能確認と回折強度データの部分的な収集を行った。
さらに、すでに構造解析を達成しているメダカT1r2a-T1r3細胞外領域の結晶構造中に確認されたナトリウムイオン結合について、その他のイオンを結合した状態でのX線結晶構造解析を行うことで、イオン結合特異性の解析を行った。その結果、ナトリウムイオンの結合がみられた部位は、カリウムイオンも含め1価カチオンへの特異的な結合能を持つことを明らかにした。同部位の立体構造上の特徴と、T1r間のアミノ酸配列比較から、同部位は、メダカT1r2a-T1r3だけでなく、T1r1-T1r3も含めた他のT1rにも共通的に存在するカチオン結合部位であることを見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Max Planck Institute for Ornithology(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential scanning fluorimetric analysis of the amino-acid binding to taste receptor using a model receptor protein, the ligand-binding domain of fish T1r2a/T1r32019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Yuko Kusakabe, Chiaki Ito ,Miki Akamatsu, Atsuko Yamashita
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 14 号: 10 ページ: e0218909-e0218909

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0218909

    • NAID

      120006860091

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微生物TRPチャネルの機能と役割2019

    • 著者名/発表者名
      魚住信之、山下敦子
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 270 ページ: 970-976

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Specific modification at the C-terminal lysine residue of the green fluorescent protein variant, GFPuv, expressed in Escherichia coli2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nakatani, Norihisa Yasui, Issei Tamura & Atsuko Yamashita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 4722-4722

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41309-8

    • NAID

      120006777526

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 食行動と栄養摂取をむすぶ味覚受容体による味分子認識2019

    • 著者名/発表者名
      山下敦子
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 37 ページ: 531-535

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] うま味受容体細胞外リガンド結合ドメインのX線結晶構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      細谷 麻以子, 山下 敦子
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 7

    • NAID

      130007969583

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食品成分と生体のインターフェース・味覚受容体による味物質認識の構造基盤2019

    • 著者名/発表者名
      山下敦子
    • 学会等名
      日本生化学会北陸支部第37回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一本鎖モネリンを非抗体分子骨格とするGFP結合タンパク質の作製と分子特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      安井典久,山下敦子
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会 第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規な非抗体分子骨格に基づく人工結合タンパク質のファージディスプレイライブラリーの作製2019

    • 著者名/発表者名
      安井典久,山下敦子
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A fish taste receptor opened the way for structural biology of taste perception2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 様々な組換え発現条件下でのGFPuv C末端Lys残基の翻訳後修飾2019

    • 著者名/発表者名
      田村一晟,安井典久,守屋央朗,山下敦子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚受容体T1R2/T1R3リガンド結合領域カチオン結合部位の構造生物学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤千晶、安井典久、渥美菜奈子、山下敦子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] T1r1-T1r3味覚受容体味物質認識領域の構造生物学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田高志、安井典久、伊藤 千晶、山下敦子
    • 学会等名
      新学術領域研究(研究領域提案型)「化学コミュニケーションのフロンティア」第5回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚受容体T1rへの1価カチオン結合の構造生物学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤千晶、高科百合子、安井典久、山下敦子
    • 学会等名
      新学術領域研究(研究領域提案型)「化学コミュニケーションのフロンティア」第6回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 味覚受容体T1R2/T1R3の甘味物質応答に対する亜鉛イオンの作用2019

    • 著者名/発表者名
      喜多志保子, 日下部裕子, 山下敦子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structural basis of amino acid-perception by T1r taste receptors2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress (FAOPS2019) in conjunction with the 96th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Amino acid-binding characteristics of the ligand-binding domains of taste receptors analyzed by thermal shift assay2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Chemical Communication (ISCC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Taste perception approached by biophysics and structural biology2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural basis for recognition of preferable taste substances by T1r taste receptors2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サーマルシフトアッセイによる味覚受容体細胞外領域に対するアミノ酸の結合解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 高志, 安井 典久, 渥美 菜奈子, 山下 敦子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴法による味覚受容体T1R細胞内C末端領域とカルシウム結合タンパク質の相互作用の速度論的解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 涼希, 安井 典久, 山下 敦子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子骨格として一本鎖モネリンを用いたGFPを標的とする人工結合タンパク質の作製とその分子特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      安井 典久, 山下 敦子
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Protein thermal shift assay indicated a broad amino acid-binding capability of the ligand-binding domains of fish T1r taste receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yoshida, Norihisa Yasui, Nanako Atsumi, Yuko Kusakabe, Atsuko Yamashita
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Molecular and Neural Mechanisms of Taste and Olfactory Perception (ISMNTOP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 味覚受容体による味物質応答の相関構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      山下敦子
    • 学会等名
      平成30年度第1回構造生物学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一本鎖モネリンを分子骨格とする人工結合タンパク質ファージディスプレイライブラリーの構築2018

    • 著者名/発表者名
      安井典久,山下敦子
    • 学会等名
      第18回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 味物質-味覚受容体の構造生物学研究による化学コミュニケーションの理解2018

    • 著者名/発表者名
      山下敦子
    • 学会等名
      新学術領域研究(研究領域提案型) 「化学コミュニケーションのフロンティア」第3回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 膜タンパク質工学ハンドブック2020

    • 著者名/発表者名
      津本浩平、浜窪隆雄(監修)
    • 総ページ数
      624
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      9784860435370
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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